JPS5825243B2 - 透過型螢光液晶表示装置 - Google Patents
透過型螢光液晶表示装置Info
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- JPS5825243B2 JPS5825243B2 JP52133849A JP13384977A JPS5825243B2 JP S5825243 B2 JPS5825243 B2 JP S5825243B2 JP 52133849 A JP52133849 A JP 52133849A JP 13384977 A JP13384977 A JP 13384977A JP S5825243 B2 JPS5825243 B2 JP S5825243B2
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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- G02F1/13762—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering containing luminescent or electroluminescent additives
-
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- C09K2019/0433—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a specific unit that results in a functional effect the specific unit being a luminescent or electroluminescent unit
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は透過型螢光液晶表示装置に関し、詳しくは液晶
材料に有機螢光物質を添加し溶解させてなる薄い液晶層
に、強度を変えて刺激場を印加することにより、有機螢
光物質の発する螢光を変調させる螢光液晶表示装置にお
いて、その表示のコントラスト特性を改善した表示装置
に関する。
材料に有機螢光物質を添加し溶解させてなる薄い液晶層
に、強度を変えて刺激場を印加することにより、有機螢
光物質の発する螢光を変調させる螢光液晶表示装置にお
いて、その表示のコントラスト特性を改善した表示装置
に関する。
液晶材料に有機螢光物質を添加してなる液晶薄層に、強
さを変えて電圧を印加し、液晶分子の配向状態を変化さ
せることにより、有機螢光物質の分子の配向状態を変え
、液晶層からの螢光強度を変調する方法（Ｌａｒａｂｅ
ｅ、 ＲＣＡ Ｒｅｖｉｅｗ、Ｖｏｌ 。
さを変えて電圧を印加し、液晶分子の配向状態を変化さ
せることにより、有機螢光物質の分子の配向状態を変え
、液晶層からの螢光強度を変調する方法（Ｌａｒａｂｅ
ｅ、 ＲＣＡ Ｒｅｖｉｅｗ、Ｖｏｌ 。
３４、Ｐ、３２９（１９７３））や液晶層に電界、熱等
の刺激場を印加して光散乱状態を生せしめることにより
、有機螢光物質の発する螢光を有効に液晶薄層から放出
する方法等による螢光液晶表示装置が種々提案されてい
るが、その表示のコントラスト特性は未だ十分でなく、
従って、表示装置としての実用化には、このコントラス
ト特性を高めることが課題となっている。
の刺激場を印加して光散乱状態を生せしめることにより
、有機螢光物質の発する螢光を有効に液晶薄層から放出
する方法等による螢光液晶表示装置が種々提案されてい
るが、その表示のコントラスト特性は未だ十分でなく、
従って、表示装置としての実用化には、このコントラス
ト特性を高めることが課題となっている。
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、表示のコ
ントラスト特性の高い透過型螢光液晶表示装置を提供す
ることを目的とする。
ントラスト特性の高い透過型螢光液晶表示装置を提供す
ることを目的とする。
本発明の透過型螢光液晶表示装置は、
有機螢光物質の励起光及び螢光を実質的に透過させる液
晶材料に前記有機螢光物質を添加したものを、前記有機
螢光物質の励起光及び螢光を実質的に透過させるセルに
薄層状に封入し、該薄層に刺激場を印加することにより
その螢光強度を変調する螢光液晶表示装置において、前
記有機螢光物質が大きい吸収係数をもつ波長領域の光に
対して高い透過率をもつと共に前記有機螢光物質が大き
い螢光効率をもつ波長領域の光に対して低い透過率をも
つ光学的フィルターを、前記有機螢光物質の励起光源側
に配設したことを特徴とする。
晶材料に前記有機螢光物質を添加したものを、前記有機
螢光物質の励起光及び螢光を実質的に透過させるセルに
薄層状に封入し、該薄層に刺激場を印加することにより
その螢光強度を変調する螢光液晶表示装置において、前
記有機螢光物質が大きい吸収係数をもつ波長領域の光に
対して高い透過率をもつと共に前記有機螢光物質が大き
い螢光効率をもつ波長領域の光に対して低い透過率をも
つ光学的フィルターを、前記有機螢光物質の励起光源側
に配設したことを特徴とする。
本発明においては、液晶材料に有機螢光物質を添加して
なる液晶層の螢光強度を変調し得るものであれば、液晶
材料としてはコレスチツク相、ネマチック相、スメクチ
ック相のいずれを示すものでもよ（、更に、特定の導電
率をもたせるための各種添加剤やコレステリック相のピ
ッチを制御するための光学活性物質、或いは液晶分子を
配向させるための配向剤をそれぞれ単独に、又は組合せ
て含有することができる。
なる液晶層の螢光強度を変調し得るものであれば、液晶
材料としてはコレスチツク相、ネマチック相、スメクチ
ック相のいずれを示すものでもよ（、更に、特定の導電
率をもたせるための各種添加剤やコレステリック相のピ
ッチを制御するための光学活性物質、或いは液晶分子を
配向させるための配向剤をそれぞれ単独に、又は組合せ
て含有することができる。
また、刺激場は電界のほか、磁界、熱、機械的力等であ
ってもよい。
ってもよい。
以下に図面に基づいて、従来の螢光液晶表示装置と比較
しつつ、本発明の実施例を詳細に説明する。
しつつ、本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図は従来の螢光液晶表示装置の一例を示し、セルは
、スペーサ４を介して一対のガラス基板１ａ、１ｂを対
向配設し、その各内面にバタン化された透明電極２を形
成し、更にその上に液晶分子配向層３を形成して構成さ
れ、電極間には液晶材。
、スペーサ４を介して一対のガラス基板１ａ、１ｂを対
向配設し、その各内面にバタン化された透明電極２を形
成し、更にその上に液晶分子配向層３を形成して構成さ
れ、電極間には液晶材。
料５に有機螢光物質６を溶解させたものが薄層状に封入
されて液晶層を形成している。
されて液晶層を形成している。
この液晶薄層には適宜の駆動用電源７により電圧が印加
される。
される。
観測者８の位置する表示側の反対側には、凹面。
鏡１１を後部に備えた光源１０が配され、光源からの光
はガラス基板１ｂの後方に配設された拡散板９を透過し
て液晶薄層内に入射し、有機螢光物質を励起させ、螢光
を生せしめる。
はガラス基板１ｂの後方に配設された拡散板９を透過し
て液晶薄層内に入射し、有機螢光物質を励起させ、螢光
を生せしめる。
より具体的には、透明電極２は蒸着法で形成し・た酸化
インジウム（Ｉｎ２０３）薄膜であり、液晶分子配向層
３は蒸着法で形成した二酸化ケイ素（Ｓｉ０２）薄膜の
表面にメルク社製界面活性剤Ａｃ１ｄ−’ｒを塗布した
層であり、スペーサ４としてはエポキシ樹脂が用いられ
る。
インジウム（Ｉｎ２０３）薄膜であり、液晶分子配向層
３は蒸着法で形成した二酸化ケイ素（Ｓｉ０２）薄膜の
表面にメルク社製界面活性剤Ａｃ１ｄ−’ｒを塗布した
層であり、スペーサ４としてはエポキシ樹脂が用いられ
る。
また、液晶材料５は四ツシュ社製６０５型液晶材料（商
品名）にＢＤＨ社製ＣＢ−１５型液晶材料を１５重量％
溶解した混合液晶材料であり、有機螢光物質６としては
イーストマン・コダック社製クマリン７が用いられてい
る。
品名）にＢＤＨ社製ＣＢ−１５型液晶材料を１５重量％
溶解した混合液晶材料であり、有機螢光物質６としては
イーストマン・コダック社製クマリン７が用いられてい
る。
上記した従来装置においては、液晶層に印加する電界強
度によってコレステリック相とネマチック相との間で相
転移させ、コレステリック相のフォーカル・コニック組
織を螢光の散乱中心として「明」表示をさせ、ネマチッ
ク相のホメオトロピック組織に「暗」表示をさせるもの
である。
度によってコレステリック相とネマチック相との間で相
転移させ、コレステリック相のフォーカル・コニック組
織を螢光の散乱中心として「明」表示をさせ、ネマチッ
ク相のホメオトロピック組織に「暗」表示をさせるもの
である。
従って、液晶材料は有機螢光物質の励起光と螢光とを実
質的に透過させなければならず、また、液晶層を封入し
たセルも有機螢光物質の励起光と螢光とを実質的に透過
させるものでなければならない。
質的に透過させなければならず、また、液晶層を封入し
たセルも有機螢光物質の励起光と螢光とを実質的に透過
させるものでなければならない。
ところで、この従来装置においては、有機螢光物質を励
起させる励起光は、有機螢光物質が吸収する波長領域を
除いては表示側に漏れ出てくることとなり、この結果、
この光は螢光に対するバックグラウンドとなり、表示の
コントラストを悪化させる原因となる。
起させる励起光は、有機螢光物質が吸収する波長領域を
除いては表示側に漏れ出てくることとなり、この結果、
この光は螢光に対するバックグラウンドとなり、表示の
コントラストを悪化させる原因となる。
本発明の装置は上記の欠点を除（もので、第３図に示す
ように、従来装置において、有機螢光物質が大きい吸収
係数をもつ波長領域の光に対して可及的に大きい透過率
をもつと共に、有機螢光物質が大きい螢光効率をもつ波
長領域の光に対しては可及的に低い透過率をもつ光学フ
ィルター１２を光源１０側基板１ｂの後方に密着して、
又は適宜の間隔をおいて配設して構成される。
ように、従来装置において、有機螢光物質が大きい吸収
係数をもつ波長領域の光に対して可及的に大きい透過率
をもつと共に、有機螢光物質が大きい螢光効率をもつ波
長領域の光に対しては可及的に低い透過率をもつ光学フ
ィルター１２を光源１０側基板１ｂの後方に密着して、
又は適宜の間隔をおいて配設して構成される。
例えば、前記したクマリン７の光吸収スペクトは第２図
実線で示すように、４００〜５００ｎｍで大きい吸収度
を有し、一方、螢光効率は同図点線で示すように、５０
０〜６００ｎｍで大きいので光学的フィルタ１２として
は、第５図実線で示すように、約５００ｎｍより短波長
側で高い透過率を有し、これより長波長側では低い透過
率を有する光学的フィルターが選ばれる。
実線で示すように、４００〜５００ｎｍで大きい吸収度
を有し、一方、螢光効率は同図点線で示すように、５０
０〜６００ｎｍで大きいので光学的フィルタ１２として
は、第５図実線で示すように、約５００ｎｍより短波長
側で高い透過率を有し、これより長波長側では低い透過
率を有する光学的フィルターが選ばれる。
従ってこのような光学的フィルターを配設した本発明の
装置によれば、励起光源１０から表示側へ漏れ出てくる
光は著しく少量となり、螢光が発された場合のコントラ
スト比は極めて太きいものとなり、光学的フィルターを
配設しない従来の装置に比較し、コントラスト比は数十
倍乃至数百倍に改善されると共に、コントラストの明瞭
な二色表示も行なうことができる。
装置によれば、励起光源１０から表示側へ漏れ出てくる
光は著しく少量となり、螢光が発された場合のコントラ
スト比は極めて太きいものとなり、光学的フィルターを
配設しない従来の装置に比較し、コントラスト比は数十
倍乃至数百倍に改善されると共に、コントラストの明瞭
な二色表示も行なうことができる。
更に、本発明によれば、前記した第一の光学フィルター
１２に加えて、有機螢光物質が大きい螢光効率をもつ波
長領域の光に対して高い透過率をもつと共に、第一の光
学的フィルター１２の透過光ニ対して低い透過率をもつ
第二の光学フィルター１３を表示側のガラス基板１ａに
密着して、又は適宜の間隔をおいて配設することができ
る。
１２に加えて、有機螢光物質が大きい螢光効率をもつ波
長領域の光に対して高い透過率をもつと共に、第一の光
学的フィルター１２の透過光ニ対して低い透過率をもつ
第二の光学フィルター１３を表示側のガラス基板１ａに
密着して、又は適宜の間隔をおいて配設することができ
る。
即ち、前記した有機螢光物質と第一の光学的フィルター
１２の場合について再び説明すれば、第二の光学的フィ
ルター１３としては、第５図点線で示すように、約５０
０ｎｍより長波長側でのみ高い透過率を有するものが選
ばれる。
１２の場合について再び説明すれば、第二の光学的フィ
ルター１３としては、第５図点線で示すように、約５０
０ｎｍより長波長側でのみ高い透過率を有するものが選
ばれる。
上記のような装置によれば、有機螢光物質が吸収しなか
った励起光をも第二の光学的フィルター１３が吸収する
もので、励起光は表示例に殆ど漏れ出すことがなく、螢
光が発せられた場合に、コントラスト特性が一層向上す
る。
った励起光をも第二の光学的フィルター１３が吸収する
もので、励起光は表示例に殆ど漏れ出すことがなく、螢
光が発せられた場合に、コントラスト特性が一層向上す
る。
以上においては、コレステリック液晶材料に有機螢光物
質を添加した液晶系に電圧を印加して、液晶層外に放出
される螢光量を変調する表示方式について説明したが、
本発明は、一般に螢光の波長領域が励起光の波長領域よ
り長波長側にあることを利用して、励起光の波長領域と
螢光の波長領域を分割し、光学的フィルターにより、実
質的に選択的に透過又は吸収させることにより、螢光液
晶表示における表示コントラスト特性を飛躍的に向上せ
しめたものであり、従って、本発明の装置における液晶
材料は、上記したコレステリック液晶の特定の例に限定
されもことなく、ネマチック相及びスメクチック相の液
晶材料でもよく、また、刺激場も電界に限らず、磁場、
熱、機械的力等であってもよいことは容易に理解されよ
う。
質を添加した液晶系に電圧を印加して、液晶層外に放出
される螢光量を変調する表示方式について説明したが、
本発明は、一般に螢光の波長領域が励起光の波長領域よ
り長波長側にあることを利用して、励起光の波長領域と
螢光の波長領域を分割し、光学的フィルターにより、実
質的に選択的に透過又は吸収させることにより、螢光液
晶表示における表示コントラスト特性を飛躍的に向上せ
しめたものであり、従って、本発明の装置における液晶
材料は、上記したコレステリック液晶の特定の例に限定
されもことなく、ネマチック相及びスメクチック相の液
晶材料でもよく、また、刺激場も電界に限らず、磁場、
熱、機械的力等であってもよいことは容易に理解されよ
う。
実施例
第１図に示した装置において、ガラス基板１として３ｉ
ｍ厚フロートガラスを、電極として５００人厚０酸化イ
ンジウム蒸着膜を、液晶分子配向層として１０００人厚
の人厚化ケイ素蒸着膜に界面・活性剤Ａｃ１ｄ−Ｔをコ
ーティングした層を、スペーサ４としてエポキシ樹脂を
用い、また、液晶材料５として四ツシュ社製６０５型液
晶材料にＢＤＨ社製ＣＢ−１５型液晶材料１５重量％添
加した混合液晶を用い、これに有機螢光物質としてクマ
リン７を約０．３重量％添加して、従来の装置とした。
ｍ厚フロートガラスを、電極として５００人厚０酸化イ
ンジウム蒸着膜を、液晶分子配向層として１０００人厚
の人厚化ケイ素蒸着膜に界面・活性剤Ａｃ１ｄ−Ｔをコ
ーティングした層を、スペーサ４としてエポキシ樹脂を
用い、また、液晶材料５として四ツシュ社製６０５型液
晶材料にＢＤＨ社製ＣＢ−１５型液晶材料１５重量％添
加した混合液晶を用い、これに有機螢光物質としてクマ
リン７を約０．３重量％添加して、従来の装置とした。
この装置に、第３図に示すように、光源側のガラス基板
１ｂにホヤガラス製光学的フィルターＢ−４４０を配設
した本発明の装置によれば、５５０ｎｍにおけるコント
ラスト比は約１０θ倍向上した。
１ｂにホヤガラス製光学的フィルターＢ−４４０を配設
した本発明の装置によれば、５５０ｎｍにおけるコント
ラスト比は約１０θ倍向上した。
尚、この場合において、印加電圧が十分高いとき（２，
５Ｘ １０’ Ｖ／ＣＩｒＬ以上）、液晶はネマチック
相で青色を呈し、印加電圧が低いときには（２，５Ｘ
ｌ Ｏ’ Ｖ／ＣＩｎ以下）、コレステリック相で緑色
を呈した。
５Ｘ １０’ Ｖ／ＣＩｒＬ以上）、液晶はネマチック
相で青色を呈し、印加電圧が低いときには（２，５Ｘ
ｌ Ｏ’ Ｖ／ＣＩｎ以下）、コレステリック相で緑色
を呈した。
なお、本発明の実施例において用いた材料の構造式を次
に示す。
に示す。
第１図は従来の透過型螢光液晶表示装置の一例を示す略
縦断面図、第２図は有機螢光物質の一例としてのクマリ
ン７の吸収スペクトル（実線）と螢光効率（点線）、第
３図は本発明装置の一実施例を示す略縦断面図、第４図
は本発明装置の別の実施例を示す略縦断面図、第５図は
第一の光学的フィルター（実線）と第二の光学的フィル
ター（点線）の透過率曲線の一例である。 １ａ、１ｂ・・・・・・基板、２・・・・・・電極、３
・・・・・・液晶分子配向層、４・・・・・・スペーサ
、５０００００．液晶、６１．。 ・・・有機螢光物質、９−・・・・・拡散板、１０・・
・・・・励起光源、１２・・・・・−第一の光学的フィ
ルター、１３・曲・第二の光学的フィルター。
縦断面図、第２図は有機螢光物質の一例としてのクマリ
ン７の吸収スペクトル（実線）と螢光効率（点線）、第
３図は本発明装置の一実施例を示す略縦断面図、第４図
は本発明装置の別の実施例を示す略縦断面図、第５図は
第一の光学的フィルター（実線）と第二の光学的フィル
ター（点線）の透過率曲線の一例である。 １ａ、１ｂ・・・・・・基板、２・・・・・・電極、３
・・・・・・液晶分子配向層、４・・・・・・スペーサ
、５０００００．液晶、６１．。 ・・・有機螢光物質、９−・・・・・拡散板、１０・・
・・・・励起光源、１２・・・・・−第一の光学的フィ
ルター、１３・曲・第二の光学的フィルター。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 有機螢光物質の励起光及び螢光を実質的に透過させ
る液晶材料に前記有機螢光物質を添加したものを前記有
機螢光物質の励起光及び螢光を実質的に透過させるセル
に薄層状に封入し、該薄層に刺激場を印加することによ
りその螢光強度を変調する螢光液晶表示装置において、
前記有機螢光物質が大きい吸収係数をもつ波長領域の光
に対して高い透過率をもつと共に有機螢光物質が大きい
螢光効率をもつ波長領域の元に対して低い透過率をもつ
光学的フィルターを、前記有機螢光物質の励起光源側に
配設したことを特徴とする透過型螢光液晶表示装置。 ２ 有機螢光物質の励起光及び螢光を実質的に透過させ
る液晶材料に前記有機螢光物質を添加したものを前記有
機螢光物質の励起光及び螢光を実質的に透過させるセル
に薄層状に封入し、該薄層に刺激場を印加することによ
りその螢光強度を変調する螢光液晶表示装置において、
前記有機螢光物質が大きい吸収係数をもつ波長領域の光
に対して高い透過率をもつと共に有機螢光物質が大きい
螢光効率をもつ波長領域の光に対して低い透過率をもつ
第一の光学的フィルターを、前記有機螢光物質の励起光
源側に配設し、有機螢光物質が大きい螢光効率をもつ波
長領域の光に対して高い透過率をもつと共に前記第一の
光学的フィルターの透過光の波長領域に対して低い透過
率をもつ第二の光学的フィルターを、表示側に配設した
ことを特徴とする透過型螢光液晶表示装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52133849A JPS5825243B2 (ja) | 1977-11-07 | 1977-11-07 | 透過型螢光液晶表示装置 |
| DE2847612A DE2847612C3 (de) | 1977-11-07 | 1978-11-02 | Fluoreszenz-Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung |
| CH1138478A CH639784A5 (de) | 1977-11-07 | 1978-11-06 | Fluessigkristall-fluoreszenzanzeigevorrichtung. |
| US06/246,182 US4416515A (en) | 1977-11-07 | 1981-03-23 | Optical filter in fluorescent liquid crystal display devices |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52133849A JPS5825243B2 (ja) | 1977-11-07 | 1977-11-07 | 透過型螢光液晶表示装置 |
Publications (2)
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|---|---|
| JPS5466862A JPS5466862A (en) | 1979-05-29 |
| JPS5825243B2 true JPS5825243B2 (ja) | 1983-05-26 |
Family
ID=15114461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52133849A Expired JPS5825243B2 (ja) | 1977-11-07 | 1977-11-07 | 透過型螢光液晶表示装置 |
Country Status (4)
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1981
- 1981-03-23 US US06/246,182 patent/US4416515A/en not_active Expired - Lifetime
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